2021-2022学年最新沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车达标测试试卷(含答案解析)

1、沪科版九年级物理第十七章从指南针到磁浮列车达标测试 考试时间：90分钟；命题人：物理教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题 30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，教室黑板上有一只“不掉”的黑板檫，一些同学认为这个黑板檫有磁性，有同学指出：“我们可以用黑板檫去

2、吸一吸大头针”。 “吸一吸大头针”这一过程属于科学探究中的（）A进行实验B猜想与假设C评估D结论2、下列有关电与磁的说法正确的是（）A磁感线是用来形象描述磁场的，是真实存在的B奥斯特实验说明电流周围存在着磁场C磁体周围的磁感线都是从磁体的南极出来回到磁体的北极D同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥3、中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场，下列说法正确的是（）A可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁场方向B地磁场的S极在地理的南极附近C地磁场的南、北极与地理南、北

3、极完全重合D地球周围真实存在着很多条疏密不同的磁感线4、巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻，当GMR巨磁电阻旁磁场增大时其电阻值减小。闭合S1、S2后，下列说法正确的是（）A电磁铁的右端是S极B滑片P向右滑动时电磁铁的磁性增大C滑片P向左滑动时指示灯变亮D滑片P向左滑动时电流表的示数变大5、下列各力中，不属于弹力的是（）A磁铁对小铁球的吸引力B手对弹簧的拉力C手对弓的拉力D人对跳板的压力6、为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行了如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是（）A悬挂的铁棒转动起来后静止时指向南

4、北B将铁棒一端靠近小磁针，相互排斥C将铁棒一端靠近大头针，大头针被吸引D水平移动铁棒，测力计示数有变化7、某同学按照图甲所示连接好电路。闭合开关前，小磁针的指向如图甲所示；闭合开关，小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示；只改变电源的正负极，再次进行实验，小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是（）A由甲、乙两图可得导体的周围一定存在着磁场B由甲、乙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关C由乙、丙两图可得电流的磁场强弱与电流大小有关D由乙、丙两图可得电流的磁场方向与电流方向有关8、我们在学习物理知识时，运用了很多研究方法，下列几个实例：研究电流时，把它比作水流；在探究电磁铁磁性强弱的影响因

5、素时；在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同；研究磁场时，引入磁感线。其中，运用了相同研究方法的是（）ABCD9、在物理实验中，把难于测量或测准的物理，通过转换变成能够测量或测准的物理量，或者把某些不易显示的物理现象转换为易于显示的现象的方法，称之为转换法。下列实验中没有利用转换法的是（）A探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小B在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验C在探究影响电磁铁的磁性强弱因素的实验中，用吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱D在探究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中，用煤油升高温度的大小来反映电流通过电阻丝

6、产生热量的多少10、在一次课外实验活动中，一颗铁质的小螺丝钉掉入细小狭长的小洞中（如图）。小科设计了以下四种方案，其中不能取出小螺丝钉的是（）ABCD第卷（非选择题 70分）二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）1、指南针是我国四大发明之一，论衡记载司南之，投之于地，其柢指南。将司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是地理_极附近，地磁_极。2、小刚去超市，走到电梯前发现电梯运动较慢，当他站在电梯上时又快了起来。该电梯的电路如图所示（R是一个压敏电阻），当人站在电梯上，压敏电阻阻值减小，则电磁铁磁性变_（选填“强”或“弱”），衔铁与触点_（选填“1”或“2

7、”）接触，电动机的转速变快。3、乘坐地铁是一种环保、便捷的出行方式，济南市也将于2019年建成城轨地铁。地铁中的电动机是利用_对通电导体产生力的作用这一原理来工作的。电动机工作时把电能转化为_。4、科学探究的过程通常有以下几个步骤：提出问题（或猜想）；实验探究；分析归纳；得出结论。为了验证“铅球”是否由铁制作，某同学用磁铁吸了一下“铅球”。“吸一下”这一过程属于科学探究中的 _（选填序号）。5、罗盘（指南针）为我国古代四大发明之一，如图所示为我国早期的指南针司南。司南静止时，它的长柄指向 _ （选填“北方”或“南方”）。指南针之所以能指南，是因为地球周围存在着磁场地磁场，地磁场的N极在地理位置

8、的 _ （选填“北极”或“南极”）附近。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温箱温控电路，它包括控制电路和受控电路两部分，用于获得高于室温、且温度在一定范围内变化的“恒温”。其中控制电路电源电压，R为可变电阻， R1为热敏电阻（置于恒温箱内），热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示，继电器线圈电阻，已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.036A时，衔铁会被释放。加热器的规格是“220V 1000W”，恒温箱内部空间大小是，空气的密度，空气的比热容 。（1）如图甲所示状态，通过加热器的电流多大？（2）加热

9、器产生的热量有转化为恒温箱内空气的内能，若使恒温箱内空气温度从升高到，加热器需正常工作多长时间？（3）若要使恒温箱内可获得上限为的“恒温”时，可变电阻R应调节为多大？（4）如果需要将恒温箱内的下限温度设为的“恒温”，则应将可变电阻R调节为多大？这时“恒温”的上限温度是多少？2、在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极（_）3、如图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的21楼，他乘电梯从1楼匀速升到21楼用时60s，已知每层楼的高度为3m小明重500N，轿厢重4500N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此过程，解答下

10、列问题（1）拉力F的功率为多大_？（2）动滑轮A提升小明的机械效率为多少_？（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为8V，保护电阻R2=100，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声由丙图可知，电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，电阻_，电路中电流_，当电流达到0.02A时

11、，衔铁被吸下，电铃发出警报声若乘客人均重为600N，该电梯最多可以承载多少人_？4、明明同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R1为阻值可以调节的变阻箱。R2为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示。继电器线圈电阻100。（1）如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态？（2）加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A，求此时加热器的电阻和电功率；（3）已知当控制电路的电流达到0.01A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路的电流减小到0.008A时，衔铁会被释放。当调节R1=200时，恒温箱内可

12、获得最高温度为160的“恒温”。如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为40的“恒温”，则应将R1的阻值调为多大？5、某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态?(2)R1工作时的电阻是多大?(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高4

13、0，则该电热水器的效率是多少?，计算结果精确到0.1%电源220V 50Hz加热功率800W保温功率40W水容量1.0L四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）1、在“探究通电螺线管外部磁场”的实验中：（1）将小磁针放在螺线管周围不同的位置如图甲所示，闭合开关后观察到的现象是_，此实验说明_；（2）在穿过螺线管的平板上撒上铁屑，当有电流通过，铁屑的分布情况如图乙所示，此实验说明_周围的磁场分布与条形磁体周围的磁场分布相似。（3）将图甲中的电源正、负极对调，闭合开关，会发现小磁针的偏转方向_（选填“不改变”或“发生改变”），说明_两端的极性和电流方向有关。2、小红同学在探究通电螺线管外部磁

14、场的方向时，使用的实验装置如图所示。(1)闭合开关后，螺线管周围可自由转动的小磁针静止时的指向如图所示，根据此时螺线管周围小磁针的指向可知，电源的A端为_极（选填“正”或“负”）。(2)当电源的正负极对调后再闭合开关，发现螺线管周围的小磁针的N极、S极的指向也发生对调，由此可知_。3、在探究“电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中，小明用漆包线在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，实验电路如图：（1）实验可以通过观察_来判断电磁铁磁性的强弱；（2）保持滑动变阻器滑片不动，观察比较甲、乙吸引的大头针个数，可以得出电流一定时，匝数越多，电磁铁的磁性越_（选填“强”或“弱”）；（3）当滑动变阻器滑片向左移

15、动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数_（选填“增加”或“减少”），说明匝数一定时，电流越_，电磁铁磁性越强;（4）根据右手螺旋定则，可判断出甲铁钉的上端是电磁铁的_极。-参考答案-一、单选题1、A【详解】利用磁铁吸引铁的性质， “吸一吸大头针”这一过程是对猜想正确性的验证，属于科学探究中的进行实验环节。故选A。2、B【详解】A磁感线是用来形象描述磁场的，但不是真实存在的，是我们假象出来的，故A错误；B丹麦物理学家奥斯特于1820年通过实验首先发现电流的周围存在着磁场，故B正确；C磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极，故C错误；D同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故D错误。故选B。

16、3、A【详解】A小磁针静止时，N极的指向即为该处磁场的方向，故可以通过小磁针静止时N极的指向来确定该点的地磁针方向，故A正确；B由图中可知，地磁场的S极在地理的北极附近，故B错误；C由图中可知，地磁场的南、北极与地理南、北极之间存在一个夹角，不是完全重合，故C错误；D磁感线是为了便于描述磁场分布而构造的假想曲线，实际并不存在，故D错误。故选A。4、D【详解】A由图知，电流从螺线管的右侧流入，利用安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向电磁铁的右端为N极，故A错误；B滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱。故B错误；CD由左

17、图可知，滑动变阻器的滑片P向左滑动过程中接入电路中电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大。电磁铁磁性的强弱与线圈匝数和通过的电流有关，且匝数不变，通过的电流越大，磁性越强。则此时电磁铁的磁性变强。由右图可知，巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，那么此时巨磁电阻的阻值变小，巨磁电阻和灯泡并联，所以灯泡的亮度不变。根据欧姆定律可知，通过巨磁电阻所在电路的电流变大，灯泡所在支路的电流不变，那么干路中的电流变大，而电流表测干路的电流，所以电流表的示数变大。故C错误，D正确。故选D。5、A【详解】A磁铁对小铁球的吸引力是磁场力，不是弹力，该事例中不存在弹力，故A符合题意；B手拉弹簧时，弹簧变长发

18、生弹性形变，会产生弹力，故B不符合题意；C手拉弓时，弓会发生弹性形变，会产生弹力作用，故C不符合题意；D跳板在人的压力作用下弯曲，发生弹性形变，会产生弹力作用，故D不符合题意。故选A。6、A【详解】A只有悬挂起来的铁棒自然静止时总是指向南北，才可以判断铁棒具有磁性，故A符合题意；B因为同名磁极相互排斥，当将铁棒的一端靠近小磁针若相互排斥，则可以断定铁棒具有磁性，故B不符合题意；C因为磁体具有吸铁性，当铁棒能够吸引大头针时说明铁棒具有磁性，故C不符合题意；D由于磁体能够吸引铁质物质，当水平移动铁棒，测力计示数有变化，说明铁棒两端和中间部分有磁性强弱变化，故说明铁棒是磁体，故D不符合题意。故选A。

19、7、D【详解】AB当小磁针受到地磁场的作用时，一端指南一端指北如图甲，当导线中电流向左时，小磁针的N极向纸外偏转如图乙，所以，甲、乙两图可说明通电导体周围存在磁场，故AB不符合题意；CD乙丙只是改变了电流方向，没有改变电流大小，小磁针的偏转方向也会发生改变，即磁场方向发生了变化，所以结论为：电流产生的磁场方向跟电流方向有关，故D符合题意，C不符合题意。故选D。8、B【详解】研究电流时，把电流比作水流，采用的是类比法；在探究电磁铁磁性强弱与电流的关系时，应控制线圈的匝数不变，采用的是控制变量法；在探究压强与压力关系时，控制受力面积相同，采用的是控制变量法；研究磁场时，为了形象的描述磁场的分布情况

20、，引入了“磁感线”，采用的是模型法；比较可知：和都采用的是控制变量法，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。9、B【详解】A动能多少不能直接观察，在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球动能的大小，采用的是转换法，故A不符合题意；B二力平衡的条件有多个，在探究二力平衡的实验中，不断改变力的大小、方向、作用点进行实验，采用的是控制变量法，故B符合题意；C磁性的大小无法看到，可以根据吸引大头针个数的多少来反映电磁铁磁性的强弱，采用的是转换法，故C不符合题意；D热量的多少无法看到，可以通过温度计示数的变化来判定产生热量的多少，采用的是转换法，故D不符合题意。故选B。10、D【

21、详解】A细线下端的磁体靠近小螺丝钉时，会吸引铁质小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故A不符合题意；B磁体能够吸引铁、钴、镍，磁体吸引铁棒而成为一个整体，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉，从而取出小螺丝钉，故B不符合题意；C铁棒被磁体磁化后具有磁性，靠近小螺丝钉时会吸引小螺丝钉而取出小螺丝钉，故C不符合题意；D磁体能够吸引铁、钴、镍，但不吸引铜，也不能磁化铜，所以不能取出小螺丝钉，故D符合题意。故选D。二、填空题1、南 北 【详解】12地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即司南长柄所指方向是地理南极附近；地理上的南

22、极是地磁的北极，故长柄所指方向是地磁北极。2、强 2 【详解】12压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。当人站在电梯上时，压敏电阻受到的压力变大，电阻变小，使得左边控制电路中的电阻变小，电流变大，因此电磁铁的磁性增强，就会把衔铁吸引下来，于是就和触电2接触，此时工作电路中没有串联定值电阻R1，所以工作电路中电阻小，电流大，电动机转速就快。3、磁场 机械能 【详解】1电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用这一原理工作的。2电动机在工作时，将电能转化为机械能。4、【详解】为了验证“铅球”是否由铁制作，用磁铁吸了一下“铅球”，根据磁铁具有吸引铁钴镍的性质便可知道“铅球”是否由铁制作。故“吸一下”这一过

23、程属于科学探究中的实验探究。5、南方 南极 【详解】1中国是世界上最早研究磁现象的国家，制成了指方向的仪器司南，它是用天然磁石磨制成的勺子，实际上就是一块磁铁，静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示。2地球周围存在着磁场，地磁场的N极在地理位置的南极附近，指南针指示南北是因为指南针受到地磁场的作用。三、计算题1、 (1)4.55A (2)130s (3)450 (4) 150，57.1【详解】(1)根据PUI可得，通过加热器的电流(2)由得，空气质量mV1.30kg/m32m32.6kg空气吸收的热量加热器消耗的电能由WPt得，加热时间(3)由图知t1100，Rt1400，此时通过线圈电流

24、I10.04A，根据欧姆定律可得，控制电路的总电阻可变电阻R的阻值RR总Rt1R090040050450(4)当温度下限t250时，Rt2800，通过线圈电流I20.036A，根据欧姆定律可得，此时控制电路的总电阻此时可变电阻R的阻值由题意可知，温度升高到上限时，控制电路的电流达到0.04A，则控制电路的总电阻仍然为R总900，设此时温度升高到上限时，热敏电阻值为Rt3，则此时热敏电阻的阻值由图象可知热敏电阻的阻值和温度成反比，这时“恒温”的上限温度约为答：(1)通过加热器的电流4.55A；(2)加热器需正常工作130s；(3)可变电阻R调节到450；(4)应将可变电阻R调节为150；这时“恒

25、温”的上限温度约是57.1。2、【分析】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，据此标出磁感线的方向；由磁极间的相互作用规律知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极【详解】在磁体外部磁感线总是由N极指向S极，所以图中磁感线的方向是向左的；根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可知，小磁针的左下端为N极，右上端为S极，如下图所示；【点睛】本题考查了磁极间的相互作用规律及磁感线的特点；磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引3、5000W 10% 越小 越大 13 【详解】 (1)他乘电梯从1楼匀速升到21楼时，上升的高度：h(211)3m60m，因动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计

26、，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，所以，拉力F做的总功：W总(GG轿厢)h(500N4500N)60m3105J，拉力F的功率：P5000W；(2)动滑轮A提升小明时做的有用功：W有Gh500N60m3104J，动滑轮A提升小明的机械效率：100%100%10%；(3)电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知，电阻越小，电路中的总电阻越小，由I可知，电路中电流越大，当电流达到0.02A时，衔铁被吸下，电铃发出警报声；当电流达到0.02A时，电路的总电阻：R400，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时压力传感器的电阻值：R1RR2400100300，由图丙可

27、知，此时的最大压力为8000N，电梯承载的人数13.3，即13人点睛：（1）乘电梯从1楼匀速升到21楼时上升的高度为20层楼的高度，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，克服小明重力和轿厢重力做的功为总功，根据WGh求出拉力F做的总功，根据P求出拉力F的功率；（2）克服小明重力做的功为有用功，根据WGh求出其大小，利用100%求出动滑轮A提升小明的机械效率；（3）电梯承载的人越多，电阻式压力传感器R1受到的压力越大，由丙图可知其阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；当电流达到0.02A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时压力传感器的电阻值，由图丙可知此时的最大压力

28、，然后得出电梯承载的人数4、（1）加热状态；（2）11，；（3）80【分析】本题考查电磁继电器的原理，欧姆定律的应用。根据题目所给条件分析求解。【详解】(1)甲所示状态衔铁被弹簧拉起与上端触点接触，加热器与电源接通，故加热器处于加热状态。(2)加热器正常工作时，加热器的电阻为加热器的电功率为(3)当R1=200时，恒温箱内可获得最高温度为160的“恒温”，R2=100则电源电压为恒温箱内的温度控制在最低温度为40时，则有可得：答：(1)如图甲所示状态，加热器处于加热状态；(2)加热器正常工作时，通过加热器的电流为20A时，加热器的电阻为11和电功率为；(3)如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为400C的“恒温”，则应将R1的阻值调为80。5、 (1)保温状态；(2)1149.5；(3)83.3%【详解】解：(1)当电磁继电器的衔铁被释放时，动触头与上方静触头接触，红灯亮，R0单独工作，总功率P=；当电磁继电器的衔铁被吸下时，动触头与下方静触头接触，绿灯亮，R0与R1串联工作，总功率P=。比较得出，红灯亮时总功率较大，为加热状态；绿灯亮时总功率较小，为保温状态。(2)R0的电阻是R0=60.5保温时的功率P保温=即40W=解得R